熱成形法簡介

熱成形法是將熱塑性塑料片材加工成各種制品的一種較特殊的塑料加工方法。片材夾在框架上加熱到軟化狀態(tài)，在外力作用下，使其緊貼模具的型面，以取得與型面相仿的形狀。冷卻定型后，經(jīng)修整即成制品。此過程也用于橡膠加工。近年來，熱成型已取得新的進(jìn)展，例如從擠出片材到熱成型的連續(xù)生產(chǎn)技術(shù)。

在市場上，熱成型產(chǎn)品越來越多，例如杯、碟、食品盤、玩具、帽盔，以及汽車部件、建筑裝飾件、化工設(shè)備等。熱成形與注射成型比較，具有生產(chǎn)效率高、設(shè)備投資少和能制造表面積較大的產(chǎn)品等優(yōu)點。用于熱成形的塑料主要有聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚烯烴類(如聚乙烯、聚丙烯)、聚丙烯酸酯類(如聚甲基丙烯酸甲酯)和纖維素(如硝酸纖維素、纖維素等)塑料，也用于工程塑料2100433B

真空成形方法主要有凹模真空成形、凸模真空成形、凹凸模先后抽真空成形、吹泡真空成形、輔助凸模真空成形和帶有氣體緩沖裝置的真空成形等方法 。

真空成形模具凹模真空成形

凹模真空成形是最常用的真空成形方法，如圖1所示。把板（片）材四周固定并密封在模腔的上方，加熱器將板（片）材加熱至軟化 [ 見圖1中（a）] ，然后將型腔內(nèi)的空氣抽出形成真空，使板（片）材在大氣壓力下貼緊模具型腔而成形[ 見圖1中（b）]，當(dāng)塑件冷卻定型后，再由下方抽氣孔通入壓縮空氣將成形后的制品吹出 [ 見圖1中（c）]。

凹模真空成形適用于深度不大的制品，若制品深度過大，塑料板（片）材伸長過大將造成底部太薄，凹模真空成形制品的外觀尺寸精度高。

真空成形模具凸模真空成形

如圖2所示，塑料板（片）材被夾緊框夾緊在凸模上方，加熱至軟化[見圖2中（a）]。接著夾緊框下移，軟化的塑料板（片）材像帳篷一樣覆蓋在凸模上，即被冷卻而失去減薄能力[見圖2中（b）]。然后將板（片）材與凸模之間的空氣抽出形成真空，塑料板（片）材邊緣及四周緊貼在凸模上減薄而成形[見圖2中（c）]。凸模真空成形法成形的制品，內(nèi)形尺寸精度高，底部較厚不減薄。

凸模真空成形多用于有凸起形狀的薄壁塑件，成形塑件的內(nèi)表面尺寸精度較高。

真空成形模具凹凸模先后抽真空成形

凸凹模先后抽真空成形如圖3所示。首先把塑料板緊固在凹模上加熱，如圖3中（a）所示。軟化后將加熱器移開，然后通過凸模吹入壓縮空氣，而凹模抽真空使塑料板鼓起，如圖3中（b）所示。最后凸模向下插入鼓起的塑料板中并且抽真空，同時向凹模內(nèi)通人壓縮空氣，使塑料板貼附在凸模的外表面而成形，如圖3中（c）所示。

這種成形方法，由于將軟化了的塑料板吹鼓，使板材延伸后再成形，故壁厚比較均勻，可用于成形深型腔塑件。

真空成形模具吹泡真空成形

有些要求壁厚大致均勻的吸塑件，也可以用吹泡真空成形，模具結(jié)構(gòu)如圖4所示。用置于密閉箱中的凸模成形。首先將片材加熱，如圖4中（a）所示。然后向密閉箱內(nèi)送人壓縮空氣，把片材向外吹漲，再將凸模升起，與片材之間形成密閉狀態(tài)，如圖4中（b）所示。最后由凸模上的氣孔抽真空，利用外面的大氣壓力使它成形，如圖4中（c）所示。

這種成形方法是預(yù)先把片材各部同時減薄，使最后成形時塑件的厚度大體一致。

真空成形模具輔助凸模真空成形

輔助凸模真空成形分為下向真空成形和上向真空成形。

下向真空成形如圖5所示，首先將同定于凹模的塑料板加熱至軟化狀態(tài)，如圖5中（a）所示。接著移開加熱器，用輔助凸模將塑料板推下，使凹模里的空氣被壓縮，軟化的塑料板由于輔助凸模的推力和型腔內(nèi)封閉的空氣移動而延伸，如圖5中（b）所示，然后凹模抽真空成形。

上向真空成形如圖6所示，上向真空成形的優(yōu)點是在成形時材料先不接觸凹模，材料加熱后膨脹懸垂，如圖6中（a）所示。此時輔助凸模向上升起，把片材在沒有凹模的狀態(tài)下拉成初型，這樣可以使片材的厚度變化更趨于均勻，如圖6中（b）所示。如果使用下向真空成形，則片材首先接觸凹模，接觸處被冷卻，厚度不再變化，成形效果較差。

單純靠抽真空和大氣壓力使片材成形，由于各部分的變形率不同而引起塑件壁厚的不均勻。當(dāng)璧厚過于薄時，塑件往往易破而失去使用價值，采用輔助凸模真空成形，可使塑件底部及隅角部的減薄得到改善，如圖7中（a）所示，未經(jīng)拉深的吸塑，其底部及隅角部明顯減薄。如圖7中（b）所示，為輔助凸模真空成形，底部及隅角部的減薄得以改善。

當(dāng)型坯厚度大于5mm時。應(yīng)采用輔助凸模真空成形。不同成形方法塑件的厚度誤差如圖8所示。

真空成形模具帶有氣體緩沖裝置的真空成形

如圖9所示。這是柱塞和壓縮空氣并用的形式。把塑料板加熱后和框架一起輕輕地壓向凹模，然后向凹模腔內(nèi)吹入壓縮空氣，把加熱的塑料板吹鼓，多余的氣體從板材和凹模的縫隙中逸出，同時從板材上面通過輔助凸模的孔吹出已加熱的空氣，這時板材就處于兩個空氣緩沖層之間，如圖9中（a）、（b）所示，輔助凸模逐漸下降，如圖9中（c）、（d）所示。最后輔助凸模內(nèi)停止吹入壓縮空氣，凹模抽真空，使塑料板貼附在凹模型腔上成形，同時輔助凸模升起，如圖9中（e）所示。這種方法成形的塑件壁厚較均勻，并且可以成形較深的塑件 。

玻璃的成形方法有：吹制法(空心玻璃等)、壓制法(煙缸、水杯等)、壓延法(壓花玻璃等)、澆鑄法(光學(xué)玻璃等)、拉制法(平板玻璃、玻璃管等)、離心法(玻璃棉等)、燒結(jié)法(泡沫玻璃、工藝玻璃等)、噴吹法(玻璃徽珠等)、浮法(平板玻璃等)、焊接法(儀器玻璃等)等。

上述成形方法，按照制品形狀產(chǎn)生的方法，可分為有模成形和無模成形兩大類，有模成形又分為單側(cè)模(吹制、離心成形)和雙側(cè)模(壓制成形)。